[發明專利]水熱法制備磁性介孔磷灰石微球材料的方法

無效

• 申請號: 201010294228.8
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102139866A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 郭亞平;姚勇波;郭亞軍;褚聯峰
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾諭

技術領域

本發明涉及無機非金屬材料和醫用材料領域，具體為一種磁性介孔羥基磷灰石微球材料的制備方法，尤其是水熱法制備性介孔羥基磷灰石微球材料。

背景技術

羥基磷灰石[Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，簡稱HA]是人體骨額、牙齒等硬組織的主要無機成分，具有良好的生物相容性、生物活性、無毒副作用、無免疫反應等優點，植入體內后可以促進新骨的生長，已經被廣泛的應用于人體硬組織替代材料和修復材料。生物體中的HA結構復雜，多數情況下礦物的成分不純，鈣離子經常缺少，容易被鈉、鎂等離子取代。氫氧根離子和磷酸根離子容易被碳酸根離子取代，分別形成A型和B型碳酸根型羥基磷灰石。

自從1992年Mobil公司的Kresge和Beck等以烷基季銨鹽陽離子表面活性劑在溶液中形成的超分子結構為模板劑制備出硅基-MCM-41介孔分子篩以來[Nature?359?(1992):?710~712]，介孔材料的合成方法及應用均得到迅猛發展。介孔材料由于具有較大的比表面積和孔容，使其在催化、吸附、止血劑、傳感等領域具有廣闊的應用潛力。介孔羥基磷灰石微球兼具羥基磷灰石和介孔材料的優異性能，其優點如下：(????????????????????????????????????????????????)?羥基磷灰石是動物和人體骨骼的主要無機礦物成分，具有良好的生物活性和生物相容性；()?介孔羥基磷灰石具有較大的比表面積和孔容，可以用作藥物載體，其載藥量高于普通磷灰石；()?磷灰石晶體中的羥基能夠與藥物分子中的羥基或者氨基等形成氫鍵作用，顯著提高結合強度，避免藥物過早釋放。國內外學者采用水熱法制備了多孔羥基磷灰石，即將天然珊瑚經過高溫高壓下通過固相離子交換機制轉化成羥基磷灰石，同時保留了珊瑚多孔結構[Nature?247(1974):?220~222，美國專利?3929971]。由于采用磷酸鹽濃度較低，反應速度普遍較慢，一般需要反應數天才能得到完全轉化的羥基磷灰石[中國專利CN?1404880A]。最近我們研究發現通過提高磷酸鹽濃度可以加快轉化速率，而且得到的羥基磷灰石具有介孔結構。

磁性納米粒子具有良好的生物相容性，已被用作磁靶向藥物載體和鐵磁熱籽。磁性納米粒子負載一定量的抗癌藥物后，在外加磁場作用下能夠有效地、選擇性地、定點定向地聚集到腫瘤病灶處，使其所含藥物在病變部位穩定釋放，從而提高療效，降低對正常組織的毒副作用。磁性納米粒子還可以作為鐵磁熱籽，在體外交變磁場作用下使得導入腫瘤病灶區域的磁粒發熱，以達到破壞腫瘤細胞的目的?[J?Phs?D?Appl?Phys?36?(2003):?R167-R181]。此外，Bock等將磁性粒子引入到骨組織工程中，發現磁性支架有助于人骨髓間充質干細胞的附著和增殖?[Acta?Biomater?6?(2010):?786-796]。磁性介孔羥基磷灰石微球大大拓展了它在藥物緩釋系統、骨修復材料等生物醫藥領域的應用前景，尤其適合治療由于骨腫瘤、骨腫囊等引起的骨缺損。

磁性介孔羥基磷灰石的制備方法主要包括硬模板法和軟模板法兩種。專利（CN?101337665A）發明了一種有序多孔磁性羥基磷灰石的制備方法，首先以有序排列的SiO₂為模板，經過羥基磷灰石前驅體的滴加、燒結、堿液移除等工藝制備出有序多孔羥基磷灰石，然后與磁性納米粒子通過靜電組裝和毛細作用形成磁性多孔羥基磷灰石。此工藝的主要缺點是工序復雜，而且磁性納米粒子并不能被羥基磷灰石有效、均勻的包覆。專利（CN?1446589A）報道了利用多孔磷酸鈣骨水泥裝載抗菌藥和抗腫瘤藥，但其孔結構不均勻，導致藥物緩釋效果受限制。專利（CN?101759170A）以十二烷基磺酸鈉為模板，以硝酸鈣、磷酸氫二銨、氯化鐵、氯化亞鐵和氫氧化鈉為原料采用原位模板合成方法制備了磁性層狀羥基磷灰石，其層間距為3.1?nm。

采用上述幾種方法制備的磁性羥基磷灰石的表面形貌都不易控制，會影響其藥物緩釋性能和生物降解性能。基于此，本發明采用水熱法制備了單分散的磁性介孔羥基磷灰石微球，以克服現有技術的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用水熱法制備磁性介孔羥基磷灰石微球的方法。

本發明采用水熱法制備了單分散磁性介孔羥基磷灰石微球，主要包括以下兩步驟：(1)?采用原位復合技術制備出磁性碳酸鈣微球；(2)?將磁性碳酸鈣微球置于磷酸鹽溶液中，經過水熱處理后轉化成磁性介孔羥基磷灰石微球。